En tiempos de cambio climático ya perceptible en nuestra zona templada, una sustancia tan extendida como el "humus" vuelve a recibir una atención social destacada en el debate público sobre las medidas de mitigación adecuadas. El "humus" es probablemente una de esas sustancias naturales que se asocian con las propiedades más positivas en su consideración social.

Pero, ¿qué se entiende científicamente por el término "humus"? 

El libro de texto de la ciencia del suelo da la siguiente respuesta:

"La totalidad de las sustancias orgánicas del suelo forma el humus, aunque otros autores limitan este término en parte a las sustancias húmicas. Por un lado, el humus se mezcla con el cuerpo mineral del suelo, y por otro, junto con la hojarasca, forma el humus de soporte de muchos suelos. Los términos arg. Sustancia y humus son sinónimos en este libro".

Y más allá de las sustancias húmicas y de la hojarasca:

- "Sustancias húmicas, muy transformadas, de alto peso molecular y sin estructuras tisulares reconocibles".
- " Sustancias de dispersión que no están transformadas o lo están débilmente y en las que las estructuras tisulares siguen siendo en gran medida morfológicamente visibles. Estos incluyen tanto los restos de plantas muertas sobre el suelo como las raíces muertas y los organismos del suelo o sus componentes. Estas sustancias, a menudo denominadas no húmicas, contienen esencialmente lípidos, lignina y fragmentos de polisacáridos.

En términos sencillos, el humus se compone de humus nutritivo y humus permanente. Mientras que el humus nutritivo en forma de biomasa de sustancias orgánicas añadidas al suelo (es decir, esencialmente biomasa compuesta por hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ligninas) puede ser biodegradado en gran medida con la liberación de importantes nutrientes, el humus permanente en forma de sustancias húmicas de alto peso molecular es ampliamente resistente a la degradación biológica. Esto se debe probablemente, por un lado, a las complicadas estructuras macromoleculares de las sustancias húmicas y, por otro, a su capacidad para unirse de forma estable a la matriz inorgánica del suelo circundante en forma de complejos arcilla-humus estables. Al unir el humus nutritivo con el humus permanente resistente a la degradación, se desacelera decisivamente la degradación microbiana, de modo que una mayor proporción del humus nutritivo se convierte en humus permanente y, al mismo tiempo, debido a la desaceleración del metabolismo del humus nutritivo, se reducen decisivamente las emisiones de CO2 de las tierras cultivadas agrícolamente.

Según esta doctrina tradicional en la edafología alemana, las funciones de las distintas fracciones húmicas, en gran parte estables a la degradación (ácidos húmicos, húmicos y fúlvicos), no se limitan al enriquecimiento del humus en el suelo y a la consiguiente reducción de las emisiones de CO2. Desde un punto de vista simplificado, las sustancias húmicas funcionan como una esponja para el agua y los nutrientes en los suelos fértiles, y los ácidos fúlvicos móviles y solubles en agua sirven además para transportar nutrientes. Debido a su enorme capacidad de adsorción, las sustancias húmicas también inmovilizan simultáneamente los contaminantes inorgánicos y orgánicos, como los metales pesados y los residuos de plaguicidas, eliminándolos así en gran medida de nuestro ciclo de nutrientes. Por lo tanto, tienen la función de un policía de tráfico en el suelo, por así decirlo.

La disponibilidad suficiente para las plantas del macronutriente escaso en todo el mundo, el fósforo, así como de muchos micronutrientes esenciales, como el hierro, el zinc, el manganeso y el cobre, también depende en gran medida del contenido húmico de un suelo. Así pues, las sustancias húmicas contribuyen de forma decisiva a mejorar la eficacia de los fertilizantes. Además, las sustancias húmicas reducen la emisión de amoníaco y sulfuro de hidrógeno, perjudiciales para el clima, procedentes de los abonos agrícolas, como el estiércol líquido y los residuos de fermentación de la producción de biogás. Las sustancias húmicas también pueden contribuir de forma decisiva a reducir las aportaciones de nitratos a las aguas subterráneas.

Las sustancias húmicas tienen una influencia reductora del estrés sobre los factores abióticos, relacionados con el clima, como el calor, la sequía, el frío, la humedad, las heladas y la salinización, de muchas maneras. Aunque estas funciones aún no han sido suficientemente investigadas, décadas de experiencia práctica han demostrado que tienen un efecto mitigador de la sequía y la salinización, que se explica principalmente por su capacidad de retención de agua y su efecto amortiguador bajo una fuerte presión osmótica. Además, se ha demostrado que el uso de extractos de ácido húmico mejora cualitativa y cuantitativamente la tasa de germinación de una amplia variedad de semillas.

Por desgracia, las sustancias húmicas degradables sólo se forman en procesos naturales bióticos y abióticos muy largos. A pesar de muchos intentos, el humus permanente todavía no puede producirse sintéticamente a corto plazo, y menos aún industrialmente en condiciones económicamente razonables. Además de los suelos ricos en humus, las sustancias húmicas también se encuentran en las turberas y en los sedimentos fósiles en forma de turba y lignito. Debido a su gran estabilidad de degradación, las sustancias húmicas a base de lignito cumplen de forma excelente los requisitos del humus permanente. A diferencia de la biomasa como humus nutritivo, los lignitos no se descomponen microbianamente en CO2 y agua, sino que se limitan a absorber oxígeno en su estructura molecular. Este proceso natural de meteorización no hace sino aumentar el contenido de ácido húmico y estos sedimentos húmicos meteorizados se denominan Leonardita internacional. Debido a la gran similitud de la sustancia natural Leonardita con las sustancias húmicas recientes en los suelos y a la gran estabilidad de degradación biológica, muestra la mejor idoneidad de todas las materias primas disponibles actualmente en la función de humus permanente.

Los extractos concentrados de ácidos húmicos solubles en agua procedentes de la leonardita y los ácidos fúlvicos acuáticos ya se utilizan en todo el mundo como bioestimulantes en condiciones climáticas y edáficas desfavorables para la agricultura adaptada al clima. Los factores de estrés abiótico relacionados con el clima incluyen el calor, la sequía y el estrés salino, pero también la humedad, las heladas y el frío. Los bioestimulantes de base húmica, como los ácidos húmicos y fúlvicos, sirven para aumentar la tolerancia de los cultivos a estos factores de estrés abiótico. Los ácidos húmicos y fúlvicos, por ejemplo, son capaces de reducir de forma decisiva las concentraciones de sal en la solución del suelo gracias a su capacidad de adsorción y, por tanto, permiten una agricultura de mayor rendimiento gracias a la menor presión osmótica inducida por la sal en las plantas.

Al mismo tiempo, los bioestimulantes a base de ácidos húmicos y fúlvicos aumentan la eficacia de la fertilización de macronutrientes como el fósforo, el nitrógeno y el potasio. Las sustancias húmicas desempeñan un papel decisivo en el suelo, especialmente para la movilización de los fosfatos minerales disponibles para las plantas. Además, las sustancias húmicas movilizan oligoelementos esenciales como el hierro, el zinc, el cobre y el manganeso, que de otro modo no pueden ser absorbidos directamente por los cultivos, especialmente en suelos secos y pobres en humus. La complejación de estos oligoelementos por los ácidos húmicos naturales es una excelente alternativa a los quelatos sintéticos persistentes como el EDTA. La adsorción del nitrógeno amoniacal por parte de las sustancias húmicas reduce las emisiones del gas de efecto invernadero amoníaco procedente de los estiércoles de las explotaciones, como los purines y el digestato, al tiempo que contribuye a reducir la nitrificación y, por tanto, las aportaciones de nitratos a las aguas subterráneas. Las sustancias húmicas a base de leonardita contribuyen así de forma decisiva a la aplicación del "Green Deal" europeo y de la estrategia agrícola "De la granja a la mesa".

Más allá de la mejora del suelo y la nutrición de las plantas, las sustancias húmicas a base de Leonardita se utilizan con éxito en la protección del medio ambiente para la inmovilización de contaminantes en el suelo, para el tratamiento de aguas residuales de contaminantes orgánicos e inorgánicos y para la desulfuración del biogás.

En la cría de animales, la leonardita se utiliza como alimento y en medicina, las sustancias húmicas se emplean como adsorbentes para la desintoxicación, por ejemplo, de las aflatoxinas en la leche de vaca. En la acuicultura, las sustancias húmicas se utilizan para el tratamiento del agua. Y las sustancias húmicas naturales a base de leonardita también se utilizan en sectores industriales clásicos como la industria de las pilas, el papel y la cerámica. 

Gracias a los siempre nuevos enfoques de investigación en el contexto de la química eco-adaptativa, se están añadiendo cada vez más ideas para el uso sostenible.